zijn vormen van eenzelfde atoomsoort doch met verschillend atoomgewicht. Isotopie (= gelijkheid van plaatsing) is het verschijnsel, dat er bij gelijkheid van kernlading en dus van atoomnummer en van plaats in het periodiek systeem niettemin verschil kan zijn in atoomgewicht. Zulke isotope kernen bevatten dus een gelijk aantal protonen, maar een verschillend aantal neutronen (z kernphysica).
Het verschijnsel werd ontdekt bij de natuurlijke radioactieve elementen. In 1910 wees Soddy er op, dat dit verschijnsel, waarvoor hij de naam isotopie voorstelde, wel algemener zou kunnen zijn. Inderdaad is vooral door het onderzoek van J. J. Thomson en van Aston met de massaspectrograaf gebleken, dat de meeste elementen uit twee of meer isotope atoomsoorten bestaan. Van sommige elementen, zoals tin, zijn er zelfs tien natuurlijke isotopen bekend; bovendien zijn vaak nog tal van isotopen kunstmatig verkregen.Het is gebleken, dat atoomgewichten, zoals 35,5 van chloor, die sterk afwijken van gehele getallen, een gevolg zijn van een mengsel van isotopen; in dit geval van 75,4 pct Cl35 en 24,6 pct Cl37. In andere gevallen overheerst één isotoop zeer sterk, zoals bijv. bij koolstof, dat naast C12 1,1 pct C13 en nog veel minder C14 bevat, bij zuurstof komt naast Oi6 ook 0,20 pct 018 en 0,04 pct 017 voor. De ontdekking van de zuurstofisotopen (Giauque) heeft ten gevolge gehad, dat de schaal der chemische atoomgewichten gebaseerd op de waarde 16 voor het natuurlijke isotopenmengsel niet langer samenvalt met de physische schaal, waarbij het atoomgewicht van de overheersende isotoop gelijk aan 16 wordt genomen. De getallen op de laatste schaal zijn 1,000272 hoger dan op de eerste. De isotopen van uranium, vul. 238 met 0,71 pct 235 en 0,006 pct 234, hebben een belangrijke rol gespeeld in de ontwikkeling van de atoombom, daar slechts het U233 door neutronen wordt gespleten.
In de chemische eigenschappen verschillen de isotopen practisch niet; haar splitsing kan geschieden met physische methoden, zoals diffusie, thermodiffusie en destillatie; voorts door magnetische scheiding (massaspectrograaf) en door electrolyse (z deuterium). Toch kan er ook bij chemische processen een gering verschil worden aangetoond, vooral met radioactieve isotopen, bijv. in de ontleding van ammoniumcarbonaat. Langs deze weg gelukt het bijv. om ammoniak te bereiden, die meer dan 0,38 pct N13 bevat. Bij waterstof, waar het gewichtsverschil tussen de lichte isotoop en de zware waterstof met atoomgewicht 2 relatief zeer groot is, zijn ook de verschillen in eigenschappen zo belangrijk, dat deze isotoop een eigen naam deuterium en een chemisch symbool D heeft ontvangen. De isotopen, zowel de radioactieve als de inactieve, zijn thans van groot belang als indicatoren voor het onderzoek van tal van chemische en vooral ook van biochemische processen; ook worden zij in de therapie toegepast (z radiologie) naast radium.
PROF. DR J. A. A. KETELAAR
Lit.: F. W. Aston, Isotopes, 2de Ed. (1924); Idem, Massspectra and Isotopes (1932) Mattauch en Flügge, Kemphysikalische Tabellen.
